专升本电工辅导第一章.ppt

下一页 总目录 章目录 返回 上一页 本章重点: 1.电压与电流的参考方向； 2. 电源与负载的判别； 3. 基尔霍夫定律及其应用； 4. 电功率和额定值的意义； 5. 电位的意义及计算。 第1章 电路的基本概念与基本定律 电压和电流的参考方向 物理中对基本物理量规定的方向 1. 电路基本物理量的实际方向 物理量 实 际 方 向 电流 I 正电荷运动的方向 电动势E (电位升高的方向) 电压 U (电位降低的方向) 高电位 ? 低电位 单 位 kA 、A、mA、μA 低电位 ? 高电位 kV 、V、mV、μV kV 、V、mV、μV (2) 参考方向的表示方法 电流： Uab 双下标 电压： (1) 参考方向 I E + _ 在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。 Iab 双下标 2. 电路基本物理量的参考方向 a R b 箭 标 a b R I 正负极性 + – a b U U + _ 实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。 (3) 实际方向与参考方向的关系 注意： 在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负之分。 若 I = 5A，则电流从 a 流向 b； 例： 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 a b R I a b R U + – 若 U = 5V，则电压的实际方向从 a 指向 b； 若 U= –5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。 欧姆定律 U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时， R U + – I R U + – I 表达式中有两套正负号： 　① 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定； ② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同（关联参考方向）。 U = I R U = – IR 解：对图(a)有, U = IR 例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 对图(b)有, U = – IR R U 6V + – 2A R + – U 6V I (a) (b) I –2A 根据电路中电压和电流的实际方向，可判断元件是负载还是电源。 负载：U、I的实际方向相同，电流从电压“+”端流入，取用功率。 电源： U、I的实际方向相反，电流从电压“+”端流出，发出功率。 电源与负载的判别 关联参考方向下，把数值符号带入： 如果P =UI＞0 ，表明元件消耗功率，该元件为负载； 如果P =UI＜0，表明元件发出功率，该元件为电源。 非关联参考方向下的结论与上述相同（ P =–UI ）。 电源与负载的判别 + U I _ + U I _ 举例： 图 a 、b 中，关联参考方向下 P= 4× 3 W=12 W＞0 元件分别吸收12W 的功率，均为负载。 图 c、d 中，非关联参考方向下 P=－4 × 3 W=－12 W0 元件分别发出12W 的功率，均为电源。 电气设备的额定值 额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值（不是最大值） 电气设备的三种运行状态 欠载(轻载)： I IN ，P PN (不经济) 过载(超载)： I IN ，P PN (设备易损坏) 额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理、安全可靠) 实际值不一定等于 额定值！ 例： 灯泡：UN = 220V ，PN = 60W 电阻： RN = 100? ，PN =1/2 W 基尔霍夫定律 支路：电路中的每一个分支。 一条支路流过一个电流，称为支路电流。 结点：三条或三条以上支路的联接点。 回路：由支路组成的闭合路径。 网孔：内部不含支路的回路。 I1 I2 I3 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 1 2 3 例1： 支路：ab、bc、ca、… （共6条） 回路：abda、abca、 adbca … （共7 个） 结点：a、 b、c、d (共4个） 网孔：abd、 abc、bcd （共3 个） a d b c E – + G R3 R4 R1 R2 I2 I4 IG I1 I3 I 一、基尔霍夫电流定律(KCL定律) 1．定律 即: ?Ｉ入= ?Ｉ出 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。 ? 实质: 电流连续性